[發明專利]一種自適應埋地PE管道聲波探測系統

在審

• 申請號: 202210200426.6
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114563779A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 朱沈賓;王濤;厲勁風;劉亞靜;孫士恩;黃坤昌;陳云;肖方雄;黃旭東;王瀟;許好好;李想
• 申請（專利權）人: 浙江浙能技術研究院有限公司;浙江省能源集團有限公司
• 主分類號: G01S11/14
• 分類號: G01S11/14
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

1.一種自適應埋地PE管道聲波探測系統，其特征在于，包括：信號發射器T1、聲波信號接收器R2與網絡服務器WS3；

信號發射器T1與聲波信號接收器R2通信連接，聲波信號接收器R2與網絡服務器WS3通信連接；

管道P7上具有閥門井W4，閥門井W4中的埋地放散閥V5與管道P7的豎直方向支管連接；

信號發射器T1安裝在閥門井W4中的埋地放散閥V5的頂部；

聲波信號接收器R2位于PE管道P7上方。

2.根據權利要求1所述自適應埋地PE管道聲波探測系統，其特征在于，所述聲波信號接收器R2包括：信號接收傳感器R與終端，信號接收傳感器R與終端相互連接；其中，信號接收傳感器R位于PE管道P7上方，用于接收信號發射器T1發出的且透過管道P7的聲波接收信號SW12。

3.一種自適應埋地PE管道聲波探測方法，由權利要求1至2任一所述的自適應埋地PE管道聲波探測系統執行，其特征在于，所述方法包括:

步驟1、將信號發射器T1安裝在閥門井W4中的放散閥V5的頂部；

步驟2、依據閥門井W4中PE管道P7的走向將信號接收器R2放置距離信號發射器T1為D10的PE管道P7上方附近；

步驟3、接通信號發射器T1的電源，信號發射模塊將聲波發射信號SW9發射至PE管道P7中；

步驟4、聲波信號SW9在管道介質G8中傳播，部分聲波信號SW9經PE管道P7的管壁、土壤S6傳輸至大氣中，形成聲波信號SW12；

步驟5、信號接收器R2接收到傳播至大氣中的聲波接收信號SW12，并對聲波接收信號SW12進行處理，使信號發射器T1獲取聲波接收信號SW12的信號特征組；

步驟6、調整信號發射器T1的聲波發射信號SW9的功率和頻率，重復上述步驟3至步驟5；

步驟7、通過特征對比分析模塊得到最優信號特征組對應的最優聲波發射信號SW9的頻率和功率；

步驟8、固定最優聲波發射信號SW9的頻率和功率，固定信號發射器T1和信號接收器R2距離D10，沿PE管道P7徑向方向移動信號接收器R2，信號接收器R2的移動平面位置分別為L1、L2、L3、L4、L5，每個平面位置停留幾秒，獲取多個聲波信號；

步驟9、通過機器學習算法模塊得到埋地PE管道P7的平面位置L3和深度BD11，通過定位模塊得到PE管道P7的平面位置L3的經緯度數據，定位模塊同時將平面位置的經緯度數據在地圖上實時顯示和標記出來，數據接收器R2中的數據無線傳輸模塊將埋地PE管道P7的平面位置的經緯度數據和深度BD11數據上傳至網絡服務器WS3。

4.根據權利要求3所述自適應埋地PE管道聲波探測方法，其特征在于，步驟5具體包括：

步驟5.1、信號放大模塊將接收到的聲波信號進行放大處理；

步驟5.2、信號濾波模塊對放大后的聲波信號進行濾波處理，降低其他頻段的干擾信號；

步驟5.3、信號特征提取模塊提取濾波后聲波信號的信號特征組；

步驟5.4、數據無線傳輸模塊將信號特征組傳輸至信號發射器T1中的信號特征接收模塊；

步驟5.5、信號特征接收模塊保存信號特征組。

5.根據權利要求3所述自適應埋地PE管道聲波探測方法，其特征在于，所述信號特征組包括：信號均方根值、信號平均值、平均信號電平。

6.根據權利要求3所述自適應埋地PE管道聲波探測方法，其特征在于，所述信號調頻模塊和信號功率控制模塊根據固定步長調整信號發射器T1發射的聲波發射信號SW9的頻率和功率。

7.根據權利要求3所述自適應埋地PE管道聲波探測方法，其特征在于，所述定位模塊適配“北斗”衛星導航系統、GPS衛星導航系統與“伽利略”衛星導航定位系統。

8.根據權利要求3所述自適應埋地PE管道聲波探測方法，其特征在于，所述數據無線傳輸模塊包括5G、4G、wifi、ZigBee、GPRS、數傳電臺。